相比于傳統的制冷和冷凍方法，凍干技術(shù)在處理過(guò)程中需要較少的能源。制冷和冷凍通常需要維持低溫環(huán)境，而凍干過(guò)程中，只需在開(kāi)始的階段降低溫度。之后，大部分能量消耗用于從產(chǎn)品中除去水分，而不是維持低溫。這種能源效率高的特點(diǎn)使得凍干技術(shù)成為可持續發(fā)展的一項重要解決方案。
使用凍干技術(shù)還有助于減少環(huán)境污染。傳統的食品和藥品加工方法往往會(huì )產(chǎn)生大量的廢物和污染物，對環(huán)境造成負面影響。相比之下，凍干技術(shù)是一種相對清潔的生產(chǎn)過(guò)程。凍干機可以將水分轉化為蒸汽，而不會(huì )產(chǎn)生有害物質(zhì)排放。此外，凍干產(chǎn)品的較長(cháng)貨架壽命也有助于減少包裝需求和廢棄物產(chǎn)生，進(jìn)一步減少環(huán)境負擔。
實(shí)驗室凍干機是一種用于凍干(即冷凍干燥)樣品的設備。凍干是一種將濕潤的物質(zhì)冷凍并在減壓條件下去除水分的過(guò)程，以保持物質(zhì)的長(cháng)期保存和穩定性。實(shí)驗室凍干機通常由冷凍單元、真空系統和控制系統組成。
在實(shí)驗室中，科學(xué)家經(jīng)常需要凍干生物樣品、藥物制劑、食品或其他化學(xué)物質(zhì)，以便在無(wú)水條件下進(jìn)行研究、儲存或運輸。實(shí)驗室凍干機通過(guò)控制溫度和壓力，將樣品先冷凍為固體，然后在真空環(huán)境下加熱，使水分從固態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)，繞過(guò)液態(tài)階段，從而實(shí)現快速和有效的凍干過(guò)程。
實(shí)驗室凍干機在科學(xué)研究、制藥工業(yè)、食品加工和其他領(lǐng)域中被廣泛應用，以確保樣品的質(zhì)量和穩定性，并延長(cháng)其保存時(shí)間。
其工作原理主要包括三個(gè)關(guān)鍵步驟：冷凍、真空和升溫。在冷凍階段，物質(zhì)被快速冷凍至低溫，使水分形成冰晶；接著(zhù)，在真空環(huán)境下，通過(guò)升溫，水分從固態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)，從而達到脫水的效果。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為“顯性升華”，因為水分從固態(tài)直接轉變?yōu)闅鈶B(tài)，繞過(guò)了液態(tài)的中間階段。這種脫水方法能夠更好地保留物質(zhì)的結構和營(yíng)養成分，使得凍干的產(chǎn)品具有更長(cháng)的保質(zhì)期和較低的重量。
BIOCOOL實(shí)驗室凍干機系統配置：
1.凍干自動(dòng)控制系統：可程序化編程，從凍干到除霜均程序化控制。
2.板層加溫控制系統：熱循環(huán)監視保護，特殊加熱材料，模糊PID控制算法。
3.冷阱除霜系統：熱氟+輔熱除霜方式，安全性能高；除霜速度快，解決了傳統采用浸泡除霜帶來(lái)的不便。
4.壓塞系統：壓塞系統可自動(dòng)上下移動(dòng)，利于西林瓶壓塞，免除手動(dòng)壓塞壓力不足及不方便的諸多問(wèn)題。壓塞部分裝在凍干機的底部，全部板層升起后，可對箱底底部進(jìn)行完整清潔。
5.升華結束判定系統：可在升華階段結束后，自動(dòng)進(jìn)行升華結束判定，防止升華未結束進(jìn)入解析階段帶來(lái)的凍干失敗。
6.凍干終點(diǎn)測試系統：可在解析干燥階段結束后自動(dòng)進(jìn)行凍干終點(diǎn)測試，確保物質(zhì)含水率到達標準要求。
7.真空調節系統：升華及解析干燥過(guò)程進(jìn)行真空度調節，可自由控制干燥過(guò)程的熱量多少，從而實(shí)現凍干的精細要求。
8.脈沖回填系統：可慢速、中速、快速三種回填模式選擇，避免了對于凍干結束后顆粒狀及絮狀物質(zhì)充氣產(chǎn)生有效物質(zhì)被吹跑流失的問(wèn)題。
9.自動(dòng)排水系統：排水結束后與真空系統互鎖，避免再次使用忘記關(guān)閉排水閥產(chǎn)生的真空系統故障。
10.手自動(dòng)模式選擇：手動(dòng)模式用于摸索工藝參數(人為干預性強)，自動(dòng)模式用于工藝成熟階段，一鍵操作，簡(jiǎn)單便捷。
11.數據記錄系統：數據記錄系統多項選擇。
11.1本機內存存儲，最多可存儲3個(gè)月。
11.2外存存儲(U盤(pán))，存儲數據量與U盤(pán)的容量有關(guān)系。
11.3PC數據庫存儲，存儲數據量與電腦硬盤(pán)可使用容量有關(guān)系。
12.監視系統：可手機、電腦實(shí)時(shí)監視系統任一界面。溫度，真空度，采集頻率50ms/次。
13.凍干工藝配方存儲功能：可存儲2000組固定或者用戶(hù)自定義凍干工藝配方。
14.PC遠程監控系統：可遠程監控設備運行狀況，最遠監控距離1.5KM。
15.共晶點(diǎn)測試功能：可離線(xiàn)、在線(xiàn)測試制品的共晶點(diǎn)溫度，可人工或自動(dòng)分析圖譜。
16.校準功能：可進(jìn)行溫度及真空度校準，確保長(cháng)期使用測量值的精確性。
17.凍干曲線(xiàn)查詢(xún)功能：可查詢(xún)溫度及真空度曲線(xiàn)，方便工藝優(yōu)化及凍干效果驗證。
